Arduino 上的按位移位 unsigned long

Question

为什么以下在 Arduino 上不起作用？

unsigned long test = 1 << 20;

我已经使用以下草图测试了移位。

void setup() {

  Serial.begin(9600);

  unsigned long test = 0;

  for(int i=0; i<32; i++)
  {
    test = 1 << i;
    Serial.print("i:");
    Serial.print(i);
    Serial.print(" dec:");
    Serial.println(test);
  }
}

void loop() {

}

这给了我以下输出：

i:0 dec:1
i:1 dec:2
i:2 dec:4
i:3 dec:8
i:4 dec:16
i:5 dec:32
i:6 dec:64
i:7 dec:128
i:8 dec:256
i:9 dec:512
i:10 dec:1024
i:11 dec:2048
i:12 dec:4096
i:13 dec:8192
i:14 dec:16384
i:15 dec:4294934528   <--- ???
i:16 dec:0            <--- ???
i:17 dec:0            <--- ???
i:18 dec:0            <--- ???
i:19 dec:0            <--- ???
i:20 dec:0            <--- ???
i:21 dec:0            <--- ???
i:22 dec:0            <--- ???
i:23 dec:0            <--- ???
i:24 dec:0            <--- ???
i:25 dec:0            <--- ???
i:26 dec:0            <--- ???
i:27 dec:0            <--- ???
i:28 dec:0            <--- ???
i:29 dec:0            <--- ???
i:30 dec:0            <--- ???
i:31 dec:0            <--- ???

位 15 和正在进行中发生了什么？

测试 Xcode 中的整个代码给了我预期的输出。

Answer 1

您正在移动 1，这是一个 16 位 int。这适用于 16384，但 32768 是 -32768 或 0x8000，然后在分配给 unsigned long 时符号扩展为 0xFFFF8000，即4294934528.

Answer 2

int 在您的目标机器上似乎只有 16 位宽。 1 是一个 int，因此将它移动超过 15 位会调用未定义的行为。解决方案很简单，你应该使用一个 long 常量：

 unsigned long test = 1UL << 20;

你写的语言不完全是C，但是这个解法应该还是正确的。

顺便说一下，如果 int 是 32 位，1 << 40 会调用未定义的行为。下面是一个简单的测试：

#include <stdio.h>

int a = 1, b = 40;

int main() {
    printf("1 << 40 = %d\n", 1 << 40);
    printf("1 << 40 = %d\n", 1 << 40);
    printf("1 << 40 = %d\n", 1 << 40);
    printf("%d << %d = %d\n", a, b, a << b);
}

在 OS/X 和 clang 上，我得到这个输出：

~/dev/Whosebug > make t42
clang -O3 -Wall -o t42 t42.c
t42.c:6:32: warning: shift count >= width of type [-Wshift-count-overflow]
    printf("1 << 40 = %d\n", 1 << 40);
                               ^  ~~
t42.c:7:32: warning: shift count >= width of type [-Wshift-count-overflow]
    printf("1 << 40 = %d\n", 1 << 40);
                               ^  ~~
t42.c:8:32: warning: shift count >= width of type [-Wshift-count-overflow]
    printf("1 << 40 = %d\n", 1 << 40);
                               ^  ~~
3 warnings generated.
~/dev/Whosebug > ./t42
1 << 40 = 1386850896
1 << 40 = 256
1 << 40 = 512
1 << 40 = 256
~/dev/Whosebug > ./t42
1 << 40 = 1477618256
1 << 40 = 256
1 << 40 = 512
1 << 40 = 256

clang 警告程序员该问题并坚持生成未定义的行为，输出始终不一致。是不是很神奇？一个很好的例子，说明为什么永远不要忽略编译器警告

Arduino 上的按位移位 unsigned long

Bitwise shift unsigned long on Arduino

c

arduino

bit-manipulation

long-integer

bit-shift